Java的位運算 符詳解
運算符：運算符是一種特殊的符号，用以表示資料的運算、指派和比較等。
- Java有六種運算符，分别是：
算術運算符 指派運算符 比較運算符（關系運算符） 邏輯運算符 位運算符 三元運算符其中位運算符效率最高，因為電腦執行的是機器語言，也就是有“0”和“1”組成的二進制數，而位運算是對機器碼二進制直接進行操作 。
這裡我隻和大家分享java的7種 位運算符 。不對的地方請大家多多包涵。
注：在計算機在存儲資料時，存儲的是資料的二進制補碼
1、與運算符
與運算符用符号 “&” 表示，其使用規律是：
隻有兩個操作數的二進制位都為1，結果才為1，否則結果為0。
// 正數 與運算
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = 2;
int b = 3;
System.out.println("a和b 與運算的結果："+(a & b));
}
}
運作結果：
下面進行分析：（因為 int 是4個位元組，32位，這裡我隻列出 8 位，正數符号位是0）
“a”的值是 2，轉換成二進制就是0000 0010
“b”的值是 3，轉換成二進制就是0000 0011
結果 0000 0010 即：2。
因為正數的 原碼 和 補碼 一樣，是以運算時可直接進行操作。
接下來我們讓兩負數進行運算：
//負數 與運算
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = -2;
int b = -3;
System.out.println("a和b 與運算的結果："+(a & b));
}
}
運算結果為：
下面進行分析：（負數的符号位是 1，且負數的原碼、反碼、補碼不一緻）
“a”的值是 -2，轉換成二進制就是：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
“b”的值是 -3，轉換成二進制就是：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011
反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
在與運算時，要對補碼進行操作，且符号位也要進行運算，結果：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
算下來的結果是補碼，其反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1011
原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 即：-4
因為計算機在存儲資料時，是對資料的二進制的補碼進行存儲，是以在進行與運算時，我們要對資料的二進制補碼進行操作，算下來的結果也是補碼，是以我們要對運算結果進行 轉反碼（-1），在進行取反操作（符号位不變）。最後得出的結果就是控制台輸出的結果了。
最後我們讓兩個一正一負進行運算
//一正一負
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = -2;
System.out.println("a和b 與運算的結果："+(a & b));
}
}
運算結果為：
下面進行分析：
“a”的值是 1，轉換成二進制就是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
“b”的值是 -2，轉換成二進制就是：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010
反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
在與運算時，要對補碼進行操作，且符号位也要進行運算，結果：
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 即：0
從運算的二進制補碼中可以看出：正數的原碼和補碼一樣，且最高位符号位為0。是以正數在與負數進行與運算時，最後結果永遠是 0 或者 正數。
2、或運算符
或運算符用符号 “|” 表示，其運算規律是：
隻有兩個操作數的二進制位都為0，那麼結果才是0，否則就為1。
其運算的操作數轉換和上述的與運算符道理一緻，隻是運算規律不一樣。
這裡我要強調的是，兩個一正一負的數進行或運算（與運算的差別）
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b = -6;
System.out.println(a+"和"+b +"或運算的結果："+(a ^ b)));
}
}
運算結果：
下面進行分析：
“a”的值是 5，轉換成二進制就是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101
“b”的值是 -6，轉換成二進制就是：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110
反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001
補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
在或運算時，要對補碼進行操作，且符号位也要進行運算，結果：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
原碼：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 即：-1
是以，一正一負的兩個數進行或運算，得出的結果永遠是負數。和與運算相反。
3、異或運算符
異或運算符是用符号 “^” 表示的，其運算規律是：
兩個操作數的二進制位中，相同則結果為0，如：1^1=0，0^0=0
不同則結果為1。如：1^0=1
具體運算過程和上述的步驟一樣，大家在運算時隻需注意異或的運算規律。這裡我隻列出代碼：
// 兩正數運算
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = 8;
int b = 5;
System.out.println(a+"和"+b +"異或運算的結果："+(a ^ b));
}
}
運算結果為：
// 兩負數
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = -8;
int b = -5;
System.out.println(a+"和"+b +"異或運算的結果："+(a ^ b));
}
}
運算結果：
// 一正一負
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = 5;
int b = -8;
System.out.println(a+"和"+b +"異或運算的結果："+(a ^ b));
}
}
運算結果：
異或運算大家會發現：
兩正數運算和兩負數運算，結果肯定是 0 或者 正數。兩一正一負進行運算，結果一定是負數。
4、取反運算符
取反運算符用符号 “~” 表示，其運算規律是：
正數取反：各二進制碼按補碼每個位進行取反
負數取反：各二進制碼按補碼每個位進行取反
代碼示範：
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = 6;
System.out.println(a +"取反運算的結果："+ ~a );
}
}
運算結果：
下面進行分析：
“a”的值是 6，轉換成二進制就是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110
補碼和原碼一樣，按位進行取反: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001
反碼: 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000
原碼: 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 即：-7
5、左移運算符
左移運算符用符号 “<<” 表示，其運算規律是：
a << 2 表示 a 的二進制碼往左移兩位。
不管是正數還是負數，從高位往左移，空缺位補 0 ，高位丢棄（符号位也丢棄）。
代碼示範：
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = 6;
System.out.println(a +"左移29位運算的結果："+ (a<<29) );
}
}
運算結果：
下面進行分析：
“a”的值是 6，轉換成二進制就是：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110
往左移29位，變為：1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
反碼： 1011 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
原碼： 1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 即：-2^30
6、右移運算符
右移運算符用符号 “>>” 表示，其運算規律是：
右移的話，低位舍去，空缺位根據操作數的最高位（即：符号位）進行補位。
最高位是 0，則補 0；最高位是 1，則補 1。
代碼示範：
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = -6;
System.out.println(a +"右移1位運算的結果："+ (a>>1) );
}
}
運算結果：
下面進行分析：
“a”的值是 -6，轉換成二進制就是：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110
反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001
補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
右移 1 位，為：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101
反碼： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1100
原碼： 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011 即：-3
7、無符号右移
無符号右移運算符的符号用 “>>>” 表示，其運算規律是：
顧名思義：就是被移位的二進制數，最高位不管是 0 還是 1，空缺位都補 0。
代碼示範：
public class WeiYunSuan {
public static void main(String[] args) {
int a = -6;
System.out.println(a +"無符号右移29位運算的結果："+ (a>>>29) );
}
}
運算結果：
下面進行分析：
“a”的值是 -6，轉換成二進制就是：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110
反碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1001
補碼：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1010
無符号右移 29 位，為：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111 即：7
總結
最後一個問題： 2 在左移運算時的規律，大家想想是什麼？
以上七種位運算符的運算，便是我在學習過程中的了解。其實，隻要記住：電腦在進行運算時使用機器語言進行運算，也就是用二進制的補碼進行存儲運算。是以大家在做這方面的題目時要注意負數的原碼反碼和補碼。